Laboratório de Mecatrônica

1.1 Fundamentos físicos e matemáticos

Declinação solar (δ)

A Declinação Solar, em graus, foi obtida através da seguinte equação:

Onde:

DJ - dia Juliano é o dia do ano contado a partir de primeiro de janeiro: dia Juliano número 1; até o dia trinta e um de dezembro: dia Juliano número 365.

Ângulo horário do pôr-do-Sol para a superfície horizontal (ωs)

Ângulo horário do pôr-do-Sol para a superfície horizontal (ωs)

É o ângulo horário do pôr-do-sol ajustado para a superfície inclinada. Segundo Duffie & Beckman (1980), para o hemisfério sul, foi calculado por:

Sendo que min significa o mínimo valor calculado pelas duas equações acima e os ângulos são medidos em graus.
Radiação solar global em uma superfície inclinada (Hβ)

De acordo com o método desenvolvido por Liu e Jordan (1963) e aperfeiçoado por Klein (1977), o cálculo da radiação solar global em um plano inclinado, apresentado em Duffie & Beckman (1980), para o hemisfério sul é resultante da equação:

Onde:
H - radiação solar global em uma superfície horizontal;
Hd - radiação solar difusa em uma superfície horizontal; ρ - albedo.

Segundo Duffie & Beckman (1980), esta relação é válida para um período qualquer de tempo. Assumiu-se que ρ=0,25, pois a maioria dos pesquisadores usa valores entre 0,20 e 0,25. Estes valores contemplam o índice de reflexão de um grande número de superfícies, conforme pode ser observado em Iqbal (1983). Sempre que possível, o ideal é usar-se o índice de reflexão medido para o local da instalação do módulo fotovoltaico.

Radiação extraterrestre (H0)

É a radiação obtida no topo da atmosfera, isto é, incidente numa superfície horizontal fora da presença da atmosfera. De acordo com o desenvolvimento matemático apresentado em Vianello & Alves (2002), seu valor diário é calculado, em MJ. m-2, pela seguinte expressão:
Onde:
CS - constante solar, em W/m-2 Observação: dados recentes da OMM (Organização Meteorológica Mundial)